Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Выбор и расчет систем отопления, вентиляции и кондиционирования автоцентра

Содержание

стр.

Введение……………………………………………………………….…………..5

1 Исходные данные……..…….……………………………………………….……6

1.1 Климатологические данные района строительства...…………………..............6

1.2 Параметры микроклимата помещений……………………………………….....7

2 Характеристика проектируемого объекта и требования к микроклимату помещений………………………………………………………….….…..............8

3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций…………………………………………………….………..………..9

3.1 Стена наружная……………………………………………………….………….11

3.2 Покрытие……………………………………………………………….………...12

3.3 Ворота..…………………………………………………………………...............12

3.4 Остекление………………………………………………………………...……..13

4 Расчет теплопотерь………….…………………………………………………...13

4.1 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции…………………...…...13

5 Определение теплопоступлений…………...……….…………………………..19

5.1 Определение теплопоступлений от солнечной радиации…………….............19

5.2 Расчет поступления теплоты через покрытие………………………..………...23

5.3 Определение теплопоступлений от осветительных приборов………..............26

5.4 Определение теплопоступлений от оборудования…………………..………...27

5.5 Определение теплопоступлений от людей……………………………..............27

5.6 Тепловой баланс помещений………………………………………….…………28

6 Определение выделяющихся вредностей……………...………….……............29

6.1 Определение газовыделений…………………………………………….............29

6.2 Определение влаговыделений…………………………………………………...29

7 Принципиальные решения по устройству системы вентиляции……….…......30

8 Расчет местных отсосов……………….…………………………………….……32

9 Определение воздухообменов………….……………….………………………..32

9.1 Определение воздухообмена по кратности……………………………………...32

9.2 Определение воздухообмена из условий ассимиляции теплоизбытков……….33

9.3 Определение воздухообмена из условий ассимиляции влагоизбытков.............34

9.4 Определение воздухообмена из условий ассимиляции газовыделений….…….35

9.5 Расчет воздухообмена СТО …………………………………………………..…..36

10 Аэродинамический расчет системы вентиляции………………….…...............42

11 Подбор и расчет оборудования……………….………………...……..………...49

11.1 Подбор вентиляторов……………………………………………………….……49

11.2 Подбор оборудования для приточных систем…………………………….……52

12 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления …..…….............56

13 Расчет поверхности отопительных приборов……………….……..…..............60

14 Расчет теплого пола………………………………………………………………61

15 Научно-исследовательская работа………………………………………............66

16 Патентный поиск…………………………………………………………………76

17 Организация и экономика строительства……………….………………….......97

18 Безопасность жизнедеятельности…………..…………………………………..119

Заключение……………………………………………………………………….128

Список использованных источников……………..……………...…………......129

Приложение………………………………………………………………………131

Введение

В условиях современного мира отопление, вентиляция и кондиционирование являются одной из главных мер, обеспечивающих наилучшие условия для высокой производительности труда, повышения творческой активности, а также полноценного отдыха людей.

Для нормального самочувствия здорового человека необходимо, чтобы температура окружающего воздуха не выходила за некоторые достаточно узкие пределы, а воздух, которым дышит человек, был достаточно чист и не содержал каких-либо посторонних вредных примесей.

В данном дипломном проекте рассматриваются вопросы выбора и расчета систем отопления, вентиляции и кондиционирования автоцентра, расположенного в г. Таганроге. Работники автоцентра ежедневно имеют дело с автомобилями. Отработанные газы, пары бензина и различные токсичные вещества, с которыми им приходится сталкиваться, негативно сказываются на здоровье человека и это является одной из главных задач, которые необходимо решить в ходе выполнения работы. Возникает необходимость в поддержании требуемых параметров воздушной среды в помещениях автоцентра, которые могут быть обеспечены только при создании и постоянной работе системы микроклимата.

В проекте используются системы приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением и систем кондиционирования воздуха. Все вентиляционное оборудование:

соответствует международным стандартам качества ISO-9001 CЄ;
отличается эффективностью и надежностью в период эксплуатации;
соответствует нормам СНиП и имеет гигиенические сертификаты;
обладает великолепным дизайном и создает требуемые комфортные условия.

1 Исходные данные для проектирования

Объект реконструкции - дилерский автоцентр «Джи Эм»;

Район строительства – Ростовская область, г. Таганрог, Ростовское шоссе, д. 10;

Географические координаты - 48 с.ш.;

Ориентация фасада - Север;

Источник теплоснабжения - котельная, расположенная на территории втоцентра.

Теплоноситель для системы теплоснабжения – вода с расчетными параметрами - Т_п= 90°С, Т_о=65°С.

Наружные стены выполнены из ДОН-ПАНЕЛЬ, δ = 150мм, в качестве утеплителя выступает жесткая гидрофобизированная плита Rockwool, изготовленная из минеральной ваты на основе базальтовых пород,

Кровля имеет следующий конструктивный состав:

1. Полимерная мембрана «LOGICROOF RP (V-RP)»; δ =1,2мм;

2. Разделительный слой - геотекстиль массой 180г/м²;

3. ТЕХНОРУФ В; δ =40мм;

4. ТЕХНОРУФ Н; δ =110мм;

5. Пароизоляция «ТЕХНОЭЛАСТ ЭПП» - 2слоя;

6. Оцинкованный профлист Н75-750-08; δ =75мм;

Остекление – однокамерный металлопластиковый стеклопакет.

1.1 Климатологические данные района строительства

Расчетные параметры наружного воздуха приняты по [2] и представлены в таблице 1.1 и таблице 1.2

Таблица 1.1 - Расчетные параметры наружного воздуха в холодный период года

	t, ºC	i, кДж/кг	V, м/с
Параметры А	-10	-7,2	1
Параметры Б	-22	-20,9	1

Таблица 1.2 - Расчетные параметры наружного воздуха в теплый период года

	t, ºC	i, кДж/кг	V, м/с
Параметры А	+25,8	58	1
Параметры Б	+29,8	71	1

Средняя амплитуда изменения температуры наиболее холодного месяца =5,5°C [2];

Преобладающее направление ветра – В [2];

Продолжительность отопительного периода = 167 сут [2];

Средняя температура отопительного периода = -0,4°C [2].

Амплитуда изменения температур наиболее тёплого месяца =9,1°С[2].

1.2 Параметры микроклимата помещений

Параметры микроклимата помещений [3], [4], [9] представлены в таблице 1.3

Таблица 1.3 - Расчетные параметры внутреннего воздуха

Наименование помещения	t _int,°C
Демонстрационный зал	+15
СТО, тех. помещения	+16
Лестница	+16
Офисные помещения	+18
Электрощитовые	+10
Кладовые	+12
Санузлы	+16
Душевая	+25

2 Характеристика проектируемого объекта и требования к микроклимату помещений

Проектируемый объект – это дилерский автоцентр «Джи ЭМ» в Таганроге по Ростовскому шоссе, д. 10, состоящий из двух этажей.

На первом этаже расположены: демонстрационный зал, СТО, душевая, санузлы, гарантийный склад, склад деталей, венткамера, компрессорная, агрегатная.

Второй этаж расположен на отм. +3.300 и включает в себя: кабинет директора, бухгалтерию и другие офисные помещения, серверную, венткамеру 2, технические помещения.

Для поддержания комфортных условий труда в холодный период года является обязательной установка радиаторного отопления, а также устройство теплых полов в помещениях демонстрационного зала и СТО.

Для создания и поддержания комфортной температуры в теплый период года является обязательным установка систем кондиционирования воздуха, с помощью центрального кондиционера КЦКП, в помещении демонстрационного зала, офисных помещениях и т.д.

Важной особенностью поддержания заданных параметров микроклимата с учетом выделяющихся вредностей в помещении СТО – это устройство местных отсосов от технологического оборудования, такого как посты регулировки двигателя и посты регулировки двигателя на холостом ходу.

Работающий персонал в помещении демонстрационного зала составляет 20 человек – менеджеры по работе с клиентами, которые имеют свое непосредственное рабочее место, оснащенное компьютером; на СТО максимальное количество обслуживаемых автомобилей – 8, соответственно каждую машину могут обсуживать одновременно 3 человека (слесарь, электрик и моторист), на каждые 2 бокса приходится 1 компьютер для диагностики двигателя.

3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Целью теплотехнического расчета является определение толщины теплоизоляционного слоя наружных ограждающих конструкций, и при этой толщине нахождение значения термического сопротивления и коэффициента теплопередачи данного ограждения.

Расчет выполняется в соответствии с [5].

Приведенное сопротивление теплопередаче R_o, м² °С/Вт, ограждающих конструкций принято не менее нормируемых значений R_req, м² °С/Вт, определяемых по [5] в зависимости от градусо-суток D_d, °C сут, района строительства.

Градусо-сутки отопительного периода Dd, °C сут., определены по формуле

, (3.1)

где t_ht, z_ht - соответственно средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода [2].

Значение R_req для величин D_d отличающихся от табличных определены по формуле

, (3.2)

где a и b- коэффициенты, значения которых приняты по данным [5] для соответствующих зданий.

Толщина слоя утеплителя ограждающей конструкции d_ут, м, определена по формуле

, (3.3)

Найденное значение толщины слоя утеплителя округляют в большую сторону в соответствии с существующей заводской номенклатурой. После этого определяется фактическое сопротивление теплопередаче R^ф_о, м²°С/Вт

, (3.4)

где a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), [5];

a_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), [5];

d - толщина слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м×°С).

Приведённое сопротивление теплопередаче R_o, м²·°C/Bt, входных дверей и ворот принято не менее 0,6·R_req, м²·°C/Bt, где R_req - приведенное сопротивление теплопередаче стен, определяемое по формуле

, (3.5)

где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, [5];

Dt_n - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_int и температурой внутренней поверхности t_int ограждающей конструкции, °С, [5];

a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), [5];

t_int - расчётная температура внутреннего воздуха °С;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [2].

Коэффициент теплопередачи, к, Bт/(м²·°C), определен по формуле

. (3.6)

3.1 Стена наружная

1 – Дон-панель; 2 – плита Rockwool.

Рисунок 3.1 – Конструкция наружной стены

Состав:

1) ДОН-ПАНЕЛЬ - это легкий сборный элемент с обшивками из стального горячеоцинкованного листа с полимерным покрытием и средним слоем из минеральной ваты с поперечно-ориентированными волокнами,

δ = 150 мм.

2) Жесткая гидрофобизированная плита Rockwool – утеплитель из минеральной ваты, относящийся к группе негорючих (НГ) строительных материалов, γ = 100 кг/м³, λ=0,04 Вт/(м·°С).

Градусо-сутки отопительного периода

D_d=(16+0,4)·167=2739

Требуемое сопротивление теплопередаче в зависимости от ГСОП

Толщина слоя утеплителя ограждающей конструкции d_ут

Толщина слоя утеплителя равна 100 мм, по заводской номенклатуре.

Фактическое сопротивление теплопередаче определяется как

, т. е. условие выполнено.

3.2 Покрытие

Состав:

Полимерная мембрана «LOGICROOF RP (V-RP)» – мягкий поливинилхлорид (ПВХ), армированный полиэстровой сеткой, не совместим с битумом, стабилизированный от ультрафиолетового воздействия; δ=1,2мм;

Разделительный слой – геотекстиль массой 180 г/м;

ТЕХНОРУФ Н - это негорючая, гидрофобизированная тепло-, звукоизоляционная плита из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы, которую рекомендуется применять в комбинации с плитами Техноруф В; λ=0,042 Вт/(мּ·^оС); δ=110 мм;

ТЕХНОРУФ В: λ=0,045 Вт/(м·^оС); δ=40 мм;

Пароизоляция «ТЕХНОЭЛАСТ ЭПП» - 2 слоя;

Оцинкованный профлист Н75-750-08; δ=1,2 мм

Требуемое сопротивление теплопередаче в зависимости от ГСОП

Фактическое сопротивление теплопередаче определено по формуле:

, т. е. условие выполнено.

3.3 Ворота

Требуемое сопротивление теплопередаче R_ф ворот должно быть не менее 0,6·R_req стен, определяемого по формуле

Фактическое сопротивление существующих ворот R_ф =4,54 м²×°С/Вт; , т. е. условие выполнено.

3.4 Остекление

Приведенное сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов принято для двойного остекления с листовым стеклом.

=0,38 м^2.оС/Вт.

, т. е. условие выполнено.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты теплотехнического расчета ограждающих конструкций

Наименование ограждения	R , м^2.^°С/Вт,	k, Вт/(м²·^°С)
Стена наружная	3,0	0,33
Покрытие	3,66	0,273
Ворота	4,54	0,22
Остекление	0,38	2,63

4 Расчет теплопотерь

4.1 Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции

В помещениях с постоянным тепловым режимом в течение отопительного сезона для поддержания температуры на заданном уровне сопоставлены теплопотери и теплопоступления в расчётном установившемся режиме, когда возможен наибольший дефицит теплоты.

Трансмиссионные потери теплоты через наружные ограждения, то есть потери теплоты за счет теплопередачи, определены отдельно для каждого ограждения рассчитываемого помещения и считаются по формуле

, (4.1)

где А – расчётная площадь ограждающей конструкции, м²;

К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м^2оС);

t_int– расчётная температура воздуха в помещении, ^оС [3], [4], [9];

t_ext – расчётная температура наружного воздуха для отопления, ^оС, которая принята равной температуре наиболее холодной пятидневки [2];

β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь [5];

n – коэффициент, принят в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [5].

Результаты расчета теплопотерь через ограждающие конструкции представлены в таблице 4.1.

Таблица 2

5 Определение теплопоступлений

В здании автоцентра имеют место теплопоступления от людей, оргтехники, освещения. В теплый период года основным их источником являются теплопоступления от солнечной радиации.

5.1 Определение теплопоступлений от солнечной радиации

Определение поступлений теплоты через световые проемы.

Поступление тепла в помещение за счет солнечной радиации через световые проемы Q , Вт, определено по формуле

Q=(q_пр+q_тп)·F_п, (5.1.1)

где q_пр – теплопоступление от солнечной радиации через заполнение светового проема, Вт/м²;

q_тп – теплопоступление через заполнение светового проема обусловленные теплопередачей, Вт/м²;

F_п – площадь светового проема, м².

Теплопоступление от солнечной радиации q_пр ,Вт/м² ,через вертикальное заполнение световых проемов

q_пр=(q_п·К _инс+q_р·К _обл)·К_отн·К_зат, (5.1.2)

где q_п– тепловой поток прямой солнечной радиации, поступающей в помещение через одинарное остекление светового проема, [8];

q_р – тепловой поток рассеянной солнечной радиации, [8];

К_инс – коэффициент инсоляции. Этот коэффициент определен по формуле

К _инс =(1-(α_г·ctgβ-а/Н))(1-(α_в·tgА_со-С/В)) (5.1.3)

где α_г – размер горизонтальных выступающих элементов затенения, α_г=0,125м;

α_в – размер вертикальных выступающих элементов затенения, α_в=0,125м;

а – расстояние от горизонтального элемента затенения до откоса светопроема, а=0;

c – расстояние от вертикального элемента затенения до откоса светопроема, с=0;

А_со – солнечный азимут остекления, т.е. угол между горизонтальной проекцией солнечного луча и нормалью к рассмотренной плоскостью остекления;

Н – высота светового проема, м;

В – ширина светового проема, м;

β – угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления

β=arctg(ctgh·cosА_со ) (5.1.4)

К_обл – коэффициент облучения, определен как произведение коэффициентов К_обл.г и К_обл.в соответственно для горизонтальной и вертикальной солнцезащитной конструкции. Для определения этих коэффициентов необходимо найти углы γ₁ и β₁, К_обл =1.

γ₁=arctg(α_в/B+C); β₁=arctg(α_г/H+a);

К_отн – коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнение светового проема, отличающийся от обычного одинарного остекления, К_отн=0,9;

К_зат – коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами, К_зат=0,9; [8].

Теплопоступления, обусловленные теплопередачей через остекление светового проема q_тп, Вт/м², определены по формуле:

q_тп= t_н.усл-t_int/R_о_, (5.1.5)

где t_н.усл_–условная температура наружной среды ;

t_int– расчетная температура воздуха в помещении, °С ;

R_о– сопротивление теплопередаче окон, R_о=0,38 м²×°С/Вт;

Условная температура наружной среды t_н.усл, °С , при вертикальном заполнении световых проемов

(5.1.6)

где А_tн – суточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, А_tн=12,2°С, [2];

t_н.ср – расчетная температура наружного воздуха. При расчете вентиляции она принимается с обеспеченностью 0,5 как средняя температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца, t_н.ср=29,1, [2];

β₂ – коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;

S_в, D_в – количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в каждый час расчетных суток на вертикальную поверхность;

ρ_п – приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов, ρ_л=0,4; ρ_л=0,12, [8];

α_н – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения. Для вертикальной плоскости он равен

α_н=5,8+11,6, (5.1.7)

где V – расчетная скорость ветра в июле , V=1 м/с [2].

α_н= 5,8 + 11,6=13,6,

Результаты расчета сведены в таблицу 5.1

Таблица 5.1 - Результаты расчета солнечной радиации

	Демонстрационный зал №1
	количество окон 1 штука (6,7х14,8)
Запад	Численные значения параметров в часы расчетных суток
Запад	9-10	10-11	11-12	12-13	13 -14	14 -15	15 - 16	16 - 17	17-18
q_вп	0	0	0	37	193	372	497	542	472
q_вр	58	60	65	72	81	100	121	129	114
β₂	0,13	0,38	0,6	0,79	0,92	0,99	0,99	0,92	0,79
s	0	0	0	105	279	454	565	590	536
D	79	81	87	98	110	135	164	174	155
t_н.усл	31,4	32,6	33,6	35,5	38,6	41,5	43,4	43,7	42,2
q_пт	43	46	49	54	62	70	75	75	72
q_пр+q_тп	90	95	102	132	264	431	558	607	539
Q₀¹	9090	9550	10240	13300	26610	43380	56140	61110	54240
	количество окон 1 штука (6,7х30,6)
Север	Численные значения параметров в часы расчетных суток
Север	9-10	10-11	11-12	12-13	13 -14	14 -15	15 - 16	16 - 17	17-18
q_вп	0	0	0	0	0	0	0	0	35
q_вр	64	60	59	59	60	64	70	74	69
β₂	0,13	0,38	0,6	0,79	0,92	0,99	0,99	0,92	0,79
s	0	0	0	0	0	0	0	0	90
D	86	81	80	80	81	86	94	101	93
t_н.усл	31,5	32,6	33,6	34,4	35,0	35,4	35,5	35,3	35,6
q_пт	43	46	49	51	53	54	54	53	54
q_пр+q_тп	95	95	97	99	101	106	111	113	134
Q₀	19830	19740	20110	20590	21080	21970	23040	23590	27870
	количество окон 1штука (6,7х14,8)
Восток	Численные значения параметров в часы расчетных суток
Восток	9-10	10-11	11-12	12-13	13 -14	14 -15	15 - 16	16 - 17	17-18
q_вп	372	193	37	0	0	0	0	0	0
q_вр	100	81	72	65	60	58	58	53	44
β₂	0,13	0,38	0,60	0,79	0,92	0,99	0,99	0,92	0,79
s	454	279	105	0	0	0	0	0	0
D	135	110	98	87	81	79	78	72	59
t_н.усл	37,6	36,1	34,7	34,5	35,0	35,3	35,3	34,9	34,2
q_пт	59	56	52	51	53	53	53	52	50
q_пр+q_тп	421	258	130	104	101	101	100	95	86
Q₀	42348	25962	13070	10469	10198	10121	10109	9596	8661
∑Q₀²	71260	55250	43420	44350	57900	75470	89290	94290	90770

Выбор и расчет систем отопления, вентиляции и кондиционирования автоцентра 📙 Дипломная → 🆔 4705